電波

I

プロローグ

空間を伝播(でんぱ)する電磁波のうちで、3000GHz(ギガヘルツ)よりも低い周波数のものの通称で、主として無線通信にもちいられている。電波は、反射や屈折、回折といった物理現象をおこす。とくに、周波数が低くなると回折現象がいちじるしくなり、高くなると逆に指向性がするどくなる。そのため、特徴にあわせた用途に利用されている。

なお、通信などに利用される人工的な電波とは別に、雷や火花放電にともなって放射されるものや、ホイッスラー空電(電離層や磁気圏(→ 外気圏)で発生する超低周波の電磁波)などは「雑音電波」ともよばれる。また、地球外にも電波銀河やパルサーで発生する「宇宙電波」などがあるが、ここでは通信に利用される電波についてのべる。

II

電波の伝わり方

電波は、伝わり方の違いにより、地上波(Ground Wave)、対流圏波(Tropospheric Wave)、電離層波(Ionospheric Wave)にわけられる。

1

地上波

地上波は、地表面にそってつたわる地表波(Surface Wave)と、建物や山などの障害物をまわりこんでつたわる回折波(Diffraction Wave)、障害物に反射されてつたわる反射波(Ground Reflected Wave)、送信アンテナから直接に受信アンテナに到達する直接波(Direct Wave)にわけられる。表面波は、つたわるときに導体の性質をもつ大地にエネルギーが吸収されるために減衰がおこるが、低い周波数ほど減衰の程度は小さく、遠距離まで到達する。

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対流圏波

対流圏波は、地上10～17kmの対流圏で電波がまげられることにより、直進でとどかないところにも電波が到達するものである。これは、大気の状態(気温や気圧、湿度)が変化すると屈折率の分布が変化するためにおこる。そして、この現象がおこる空間のことをラジオダクト(Radio Duct)とよんでいる。しかし、大気の状態の変化により受信強度などが時間的に変化するフェージング(Fading)現象が発生することがある。